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M.2接口的SSD是怎么回事?M.2接口SSD全面解析評測

2020-07-21 19:07:59
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來源:轉載
供稿:網友

M.2接口的SSD是一個可以取代SATA的存在,許多電腦愛好者們都沒有接觸過M.2接口類型,都不清楚M.2接口SSD是咋回事?以及M.2接口的SSD是什么?對于此類問題,本文就為大家全面解析M.2接口SSD類型,有興趣的朋友們就來了解下吧。

M.2接口SSD是咋回事?隨著SSD性能不斷暴漲,SATA3.0接口僅6Gb/s理論傳輸速度無疑阻礙了SSD性能的發揮。新的SATA接口遲遲未到的情況下,新一代M.2接口就已經從幕后走向臺前。M.2接口(原NGFF,Next Generation Form Factor)是Intel主推的一種替代mSATA的新接口規范。最初,Intel主要是為了超極本的存儲需求才急切推出這種新的接口標準。

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

沒想到M.2接口推出之后,在SSD市場掀起了一場“接口革命”,革的當然就是SATA的命了。相比SATA接口,M.2接口在傳輸帶寬、容量、輕薄特性等方面有更多的優勢?,F在,M.2接口不再只局限于超極本上,在DIY裝機領域同樣來勢洶洶。早在Intel 9系主板上就配有M.2接口,到現在100系列主板,幾乎成為了標配。今天就讓我們走入M.2接口,未來能否取代SATA成為主流?

M.2 SSD的規格

 M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

與之前mSATA SSD類似,M.2 SSD也不帶金屬外殼。主要有2242、2260、2280三種規格,為了劃分不同長度的產品而定的。長度不同,意味著容量就不同。因為長度越長,可布置的閃存顆粒就越多,容量也就越大。以M.2 2242為例,22是寬度22mm,42是長度42mm,2260與2280同為此理,所以選購前也要看看你的設備到底支持哪一種長度的M.2 SSD。至于M.2 SSD的厚度,單面布置芯片厚度2.75mm,雙面厚度3.85mm,比mSATA還要薄。

M.2 SSD接口類型:

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

M.2接口也細分為兩種:Socket2和Socket3。前者支持SATA、PCI-Ex2接口,理論讀寫速度分別達到700MB/s、500MB/s;而后者專為高性能存儲設計,支持PCI-EX4,理論接口速度高達32Gb/s,超五倍于SATA接口。由此,M.2 SSD就延伸出了PCI-e SSD這個概念,它可以是PCIe傳統接口以顯卡形狀出現(如Intel 750系列就是以PCI-E接口形式出現);也可以以M.2接口出現(如三星最新發布的旗艦SSD 950PRO 就是以M.2接口出現)。

M.2 SSD性能差異大:

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

由于M.2 SSD有兩種不同通道,性能上有很大的差距。比如浦科特M6e 支持的是高速PCI Express x2存儲介面,而同樣為M.2接口的浦科特M6GV采用的是SATA存儲介面。走的路不一樣,性能也就截然不同了。就像一輛車,在高速公路和在崎嶇山路上速度會截然不同。

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

可以看出,浦科特M6e與浦科特M6GV雖然同為M.2接口,但所采用的傳輸介面不同,性能有巨大的差異。毫無疑問走PCI-e通道的M.2 SSD在性能上更強,PCI-E 2.0 x4的M6e已經讀寫已經可以達到700MB/s、580MB/s,已經突破了SATA接口理論傳輸瓶頸。

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

三星950PRO 256G SSD測試成績

而采用的最新PCI-E 3.0x4的M.2 SSD性能更上一層樓,三星950PRO 256G M.2 SSD讀寫性能就達到恐怖的2300MB/s與951MB/s,遠遠把SATA SSD拋開。

不同通道,M.2價格差異大

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

一分錢一分貨,祖宗留下的道理是不會變。性能差異直接就體現在價格上,還是拿浦科特M6e與M6GV做個例子。在京東商城上,M6e 256G報價高達1439元,而M6GV 256G報價僅880元。

M.2 SSD的兼容性問題

那是不是有M.2接口的主板都能使用M.2 SSD呢?非也非也,不同主板上的M.2接口所支持的通道可能也是不同的,在這里就有必要說一說M.2 SSD在主板上的兼容性問題。

有的主板僅支持PCI-E通道,不支持SATA 通道,像華碩Z97-A主板。如果將走SATA通道的M.2 SSD接在華碩Z97-A上將無法被識別。有的則兼容SATA與PCI-E通道,如技嘉的Z97X-UD3H。所以在購買M.2 SSD前,要弄清楚主機主板上的M.2接口是支持哪種通道的或同時兼容的。

 如何確認M.2接口SSD是否為PCI-E通道還是SATA通道的呢?

1、官網產品規格介紹中會有說明。

2、在電商平臺中,商品參數或者商品介紹里都會有說明。

怎樣才能知道自己的主板是何種 M.2 接口規格的?

在產品的官網網站上,生產廠商是一定會在產品描述中注明主板上的 M.2 接口支持哪種規格的。

1、查詢官網上的兼容性列表

2、查詢官網上的詳細規格說明

 市場上有哪些代表性M.2 SSD產品:

走SATA通道的浦科特M6G

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

浦科特M6GV是一款走SATA通道的M.2 SSD,有128GB及256GB兩種容量,其采用經過浦科特研發團隊優化過的SMI主控,閃存來自東芝新制程15nm Toggle MLC閃存。雖然性能上與SATA SSD比起來沒有太大優勢,但貴在無外殼設計,纖薄,且價格跟SATA SSD差不多,是帶M.2接口的超薄類筆記本升級不錯選擇。

走PCI-E 3.0x4 通道的三星950PRO

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

SATA接口的困局,再加上Intel 的強力推動,讓各大SSD品牌紛紛轉戰PCI-E SSD市場,三星也不例外,之前OEM市場現身的SM951 PCI-E/M.2 SSD性能就讓人眼饞。終于,三星也正式推出首款支持NVMe協議的消費級M.2 SSD,走PCI-E 3.0x4 通道,理論接口速度高達32Gb/s,超五倍于SATA接口。目前這款新品有256G及512G兩種容量,性能非常強悍,為高端SSD用戶量身定制。

總結

SATA接口已成限制著SSD性能的絆腳石。M.2 SSD向我們展示未來SSD發展另外一個方向,不敢說馬上會取代SATA SSD,但M.2 SSD眾多優點注定它的命運不會像mSATA那般。況且100系列主板已全面支持PCI-E3.0 x4 M.2接口,為PCI-E SSD普及鋪平了道路,未來SSD性能必將如脫韁的野馬,打破“硬盤性能是系統唯一短板”多年來的宿命。

延伸閱讀(1):100系列主板原生支持走PCI-E 3.0x4通道的M.2接口

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

Intel宣布100系芯片組原生支持PCIe 3.0版本,讓DMI總線版本順理成章地提升到3.0。相比PCIe 2.0,PCIe 3.0的帶寬翻了一番,單位帶寬達到了8Gbps。更高的帶寬,讓存儲數據傳輸速度直接收益。

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

100系主板的一個影響力巨大而又鮮被注意的改變就是PCIe通道數的提升了。CPU支持的通道數,從Z97時代的16條PCIe 2.0通道提升到PCIe 3.0的20條。更多通道讓主板廠商原生實現更多的PCI-E插槽,也為新存儲接口提供便利。

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

我們知道PCIe通道的重要性體現在PCI-E插槽數以及插槽帶寬上。而多出來的PCIe通道,用于原生支持M.2和SATA-Express,讓磁盤在主板數據傳輸直接從高速帶寬的PCIe 3.0中受益。同時讓廠商不需要借助第三方芯片,無疑也會推進消費級PCIe SSD更快在民用市場普及,以及老舊的SATA III接口的淘汰。同樣受益于PCI-E總線通道數量和帶寬的雙重提升,M.2已經成為了100系主板的標配。M.2具備具備32Gbps傳輸速率,走PCI-E 3.0x4通道的M.2接口。接口帶寬同樣遠遠高出SATA III的6Gbps與SATA-Express的16Gbps。讓M.2接口的SSD實現數據傳輸無瓶頸。

延伸閱讀(2):支持NVMe 規范的M.2 SSD

NVMe是什么?

M.2接口SSD是咋回事?M.2接口SSD全面解析

當年,為了優化機械硬盤超高的讀取延遲,AHCI 串行ATA高級主控接口應運而生。在Intel 指導下,由多家公司聯合研發的接口標準,允許存儲驅動程序啟用高級串行ATA功能,如AHCI獨有的NCQ技術,可專門縮減尋道時間的優化方式。比老舊的IDE模式,AHCI能夠提升機械硬盤綜合性能約10-30%。然而SSD工作原理與機械硬盤完全不同,原本專為機械硬盤設計AHCI并不適合SSD設備。

2007年,Intel 就召集相關廠商包括三星、美光、戴爾、Marvell 等,成立了NVMe小組,準備著手在即將到來SSD時代建立新的存儲規范標準。而目標就是要將未來存儲產品的性能,從SATA和AHCI之中解放出來。2011年時,NVMe規范正式出爐,基于閃存的特點而研發,其目的是盡可能縮小存儲系統和內存、CPU帶寬之間的差距。

NVMe其實與AHCI一樣都是邏輯設備接口標準。NVMe全稱Non-Volatile Memory Express,非易失性存儲器標準,是使用PCI-E通道的SSD一種規范,NVMe的設計之初就有充分利用到PCI-E SSD的低延時以及并行性,還有當代處理器、平臺與應用的并行性。SSD可被主機的硬件與軟件充分利用。

NVMe的魔力在哪里?

(1)更低的延時:

NVMe面向的是PCIe SSD,原生PCIe主控與CPU直接相連,而不是傳統方式,通過南橋控制器中轉,再連接CPU(當然,如果設備是接入到南橋提供的PCIe接口上,那么這部分的延遲也不會降低多少)。NVMe精簡了調用方式,執行命令時不需要讀取寄存器;而AHCI每條命令則需要讀取4次寄存器,一共會消耗8000次CPU循環,從而造成2.5μs的延遲。

(2)更高的傳輸性能

NVMe另一個重點是提高SSD的IOPS(每秒讀寫次數)性能。理論上,IOPS=隊列深度/ IO延遲,故IOPS的性能,與隊列深度有較大的關系(但IOPS并不與隊列深度成正比,因為實際應用中,隨著隊列深度的增大,IO延遲也會提高)。市面上性能不錯的SATA接口SSD,在隊列深度上都可以達到32,這已是AHCI所能做到的極限。但目前高端的企業級PCIe SSD,其隊列深度可能要達到128,甚至是256才能夠發揮出最高的IOPS性能。在NVMe標準下,最大的隊列深度可達64000。此外,NVMe的隊列數量也從AHCI的1,提高了64000。

(3)更低的功耗控制

NVMe加入了自動功耗狀態切換和動態能耗管理功能,在能耗管理上,相比起主流的SATA接口SSD擁有較大優勢,這一點對增加筆記本電腦等移動設備的續航尤其有幫助。另外,因為原生PCIe可以與CPU直連,數據傳輸時沒有了中間轉接過程所產生的功耗,也會在一定程度上降低能耗。

三星950PRO M.2 SSD就是一款走PCI-E 3.0 x4通道支持NVMe規范的M.2 SSD,正是有了這些先進技術的支持,三星950PRO M.2的性能強悍無比,最高的讀寫速度可達到2500MB/s、1500MB/s,近五倍于SATA SSD。

以上就是武林網小編為大家帶來的M.2接口SSD全面解析教程,希望可以幫助到大家,大家如果還有疑問的話,可以在下方的評論框內給我們留言哦。我們會盡自己所能的為大家解答。謝謝大家一如既往的支持,也請大家繼續關注武林網的后續教程和軟件。

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